Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 

 

  • Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта
  • Что такое заземление и заземляющее устройство, как оно работает и для чего предназначено
  • Основные причины срабатывания дифавтомата в электрическом щите
  • Как подключить электрический духовой шкаф и варочную поверхность (электроплиту)
  • 10 лучших технологий аккумуляторов, зарядки и хранения энергии будущего
  • Что такое гальванометр и где его используют
  • Почему гудит трансформатор, источники вибрации и шума, что такое магнитострикция
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Освещение дома, Все про светодиоды, Электрообзоры » Адресные светодиоды и светодиодные ленты - как устроены и работают, подключение и управление
    21 марта 2021
    Количество просмотров: 15164
    Комментарии к статье: 2


    Адресные светодиоды и светодиодные ленты - как устроены и работают, подключение и управление

    Начнем с того, что в обычной светодиодной ленте, независимо от того одноцветная она или RGB, все светодиоды ленты питаются и светятся одновременно, поскольку все они получают питание параллельно от одного источника, драйвера, который работает по своему алгоритму, реализуемому непосредственно внутри драйвера, и просто подает питание сразу на всю ленту, по сути - на все параллельно подключенные к нему светодиоды.

    Устройство светодиодной ленты

    Адресная светодиодная лента, в отличие от обычной, содержит так называемые адресные светодиоды. Это значит, что каждый светодиод хотя и получает питание параллельно от общего источника, включается каждый светодиод по индивидуальной команде, и значит, на каждом светодиоде можно получить собственный уникальный оттенок, один из 2553 = 16581375 возможных.

    Подробно про RGB-светодиоды смотрите здесь: Как работают RGB-светодиоды, внутреннее устройство, как их подключить к Ардуино

    Адресные светодиоды и светодиодные ленты

    В отличие от светодиодной RGB-ленты, в которой все светодиоды одинаково реагируют на сигнал с RGB-контроллера, в адресной LED-ленте каждый светодиод получает индивидуальную команду управления

    Каждый светодиод в адресной ленте имеет свой уникальный адрес, по которому драйвер обращается к нему при помощи трехбитной команды. Команды отправляются в линию последовательно, для этого служит третий на ленте провод «DATA INPUT».

    Светодиодная лента WS2811

    Возле каждого светодиода на адресной ленте установлен свой микрочип. Сегодня очень распространены адресные ленты с ШИМ-чипами WS2811.

    Корпуса микрочипов DIP-8 либо SOP-8. Каждый чип имеет три выхода — каждый на свой цвет, вход передачи данных, выход передачи данных, вывод питания, вход установки режима и общий вывод.

    Светодиодная лента WS2811

    Есть ленты с питанием чипов 5 вольт, но наиболее часто встречаются ленты с питанием 12 вольт, где один такой чип управляет сразу тремя светодиодами. Чипы на ленте соединены друг с другом последовательно через входы и выходы передачи данных.

    Адресная светодиодная лента

    WS2812B – более компактная модификация чипа, предназначенная для монтажа внутри корпуса светодиода SMD 5050. Так вся сборка имеет всего 4 выхода: питание, общий вывод, вход передачи данных и выход передачи данных.

    Умный светодиод

    Светодиоды WS2812B

    Светодиоды WS2812B имеют встроенную интегральную схему (интегральную схему, микросхему) в направлении светодиода

    Адресные ленты стоят дороже обычных лент, и применяются обычно там, где простые ленты по какой-то причине не применимы: полноцветные модульные сборки, декоративная подсветка с управлением «soft light», наружная реклама и т. д.

    Особенность таких сборок в том, что они способны изменять и цвет и яркость отдельных своих сегментов по более сложному алгоритму, нежели простые LED-ленты, даже если эти LED-ленты оснащены умными драйверами.

    ШИМ-сигнал управления подается со специального запрограммированного контроллера на вход ленты, и передается последовательно на вход одного чипа (digital input - DI), выходит из него (digital output - DO), затем проходит через второй чип, и т. д. Управление легко осуществить при помощи программы на ардуино.

     

    Для взаимодействия с адресными лентами подходят библиотеки ардуино FastLED и Adafruit NeoPixel. Внутри библиотек содержатся полноценные скетчи, приняв которые за основу легко освоить самостоятельное создание новых световых эффектов. В заголовке скетча необходимо правильно указать количество светодиодов ленты и номер порта передачи данных.

    Каждый RGB-светодиод на самом деле имеет в себе три светодиода (красный, зеленый и синий), поэтому для управления одним сегментом (один сегмент — это RGB-светодиод с чипом) требуется 3 байта информации, один байт — один цвет.

    Каждый байт может принимать одно из 255 значений, поэтому в принципе каждый RGB-светодиод способен дать свет одним из 2553 = 16581375 оттенков. Количество байт в одной команде равно таким образом 3 умножить на количество последовательных рабочих сегментов в ленте.

    Управление светодиодной лентой

    Посылаемая строка попадает на первый чип, который принимает первые три байта информации, пропуская остальные дальше через выход digital output (DO) – в следующий чип. Выдерживается пауза 50 мкс, означающая что следующий в очереди чип должен принять свои три байта информации. Если пауза будет длиться более 50 мкс, это значит что цикл закончен, и предстоит повторение рабочего цикла.

    Дополнительное чтение: Какие бывают виды светодиодных лент и Как узнать мощность светодиодной ленты

    Андрей Повный

    Светомузыка на адресной светодиодной ленте WS2812B и Arduino:





    Поделитесь этой статьей с друзьями:


    Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Питание светодиодных лент
  • Как узнать мощность светодиодной ленты
  • RGB-светодиоды: как они работают, внутреннее устройство, как подключить, RG ...
  • Как выбрать светодиодную ленту
  • Как подключить светодиодную ленту
  • Применение светодиодных лент
  • Какие бывают виды светодиодных лент
  • Расчет, выбор и схема подключения контроллера для RGB-ленты
  • Как выбрать блок питания для светодиодов
  • Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта
  • Категория: Освещение дома, Все про светодиоды, Электрообзоры

    Светодиодные ленты, Led ленты, Светодиодное освещение, Драйверы для светодиодов, Схемы светодиодных лент, SMD компоненты, Светодиоды

      Комментарии:

    #1 написал: Глеб | [цитировать]

    RGB-светодиоды на практике дают возможность генерации трех основных цветов - R (красный - красный), G (зеленый - зеленый), B (синий - синий). Смешивая эти цвета, мы можем получить любой цвет. Теплый белый - его цветовая температура ниже 3300 K, нейтральный белый - его цветовая температура находится в диапазоне 3300 K - 5300 K и холодный белый с цветовой температурой выше 5300 K. В настоящее время наиболее популярные адресные светодиодные ленты используют драйвер WS2812B. К сожалению, у такого популярного драйвера есть и обратная сторона медали. Повреждение любого одного светодиода в ленте приводит к обрыву линии передачи данных и необходимости замены поврежденного фрагмента. Альтернативой являются драйверы WS2813 и SK6822, которые имеют две независимые линии управления. Помимо двойной линии управления, драйвер WS2813 в адресных светодиодных лентах имеет дополнительные элементы непосредственно в своей конструкции. Резистор и конденсатор, размещенные рядом с диодом, снижают риск повреждения самого драйвера, что довольно часто встречается в случае WS2812. Также он имеет более высокую частоту обновления ШИМ (2 кГц) в 5 раз по сравнению с WS2812 и почти вдвое большую, чем у SK 6812-22. Повышенная частота обновления влияет на эффект мерцания при съемке видео. Также стоит указать четырехзначный код после аббревиатуры. Это не что иное, как размер адресных диодов, используемых в светодиодных лентах. Для маркировки SMD 3528 это 3,5 × 2,8 миллиметра, а для маркировки SMD 5050 - 5 × 5 миллиметров. Маркировка 30, 60, 150 SMD информирует о количестве SMD диодов на 1 метр светодиодной ленты. 

      Комментарии:

    #2 написал: Ильдар | [цитировать]

    Для адресных светодиодов требуется сигнал данных 5 В, поэтому обычно не возникает никаких проблем с управлением им через цифровой вывод Arduino. Однако, если нужно управлять светодиодной лентой с помощью Raspberry Pi или ESP8266, который отправляет сигнал 3,3 В, то нужно использовать модуль преобразователя логического уровня, который преобразует сигнал данных 3,3 В в сигнал данных 5 В.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото